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IFF系统中旁瓣抑制抗干扰技术研究仿真 论文导读:：本文通过分析IFF系统的工作，提出了一种基于询问旁瓣抑制的压制干扰应答机技术研究了IFF系统中采用旁瓣抑制抗干扰技术后，干扰机采用阻塞式致盲压制干扰和伪询问/伪应答信号干扰下对IFF抗干扰系统的影响仿真结果说明了IFF系统采取旁瓣抑制，提高了IFF系统的抗干扰性能以及通信识别的正确率，从而有利于实际工程中有关参数的选择论文关键词：IFF系统，旁瓣抑制，抗干扰，仿真0 引言信息战是21世纪的主要作战样式在未来高科技局部战争中，围绕复杂战场的实时监视、侦察、识别、跟踪、干扰和一体化指挥作战而展开的争夺战场信息优势的信息战、大纵深范围内的远程精确打击和全方位防御的导弹攻防战、以及不对称攻击等新概念将会主宰战场变更的方向雷达敌我识别器是对雷达所探测、发现的目标进行敌我属性识别，形成完整战场态势的主要实战装备[1]在雷达跟踪目标的过程当中，自卫式干扰的干扰信号是从地面雷达的主瓣进入；而掩护式干扰的干扰信号则是从地面雷达的旁瓣进入在掩护式干扰方式下，从旁瓣进入的干扰信号和从主瓣进入的干扰信号混杂在一起进入接收机，而且从旁瓣进入的干扰信号通常比从主瓣进入的干扰信号的强度要高很多，从而使雷达失去对目标的探测能力。

因此，为了使雷达能正常工作，对从旁瓣进入的干扰信号进行有效的抑制就显得非常的重要本文的目的仿真，是寻求一种行之有效的方法，以克服在抗旁瓣干扰中存在的很多潜在问题，使防空雷达即使在复杂的旁瓣干扰环境下，也能实现对目标的有效探测1 IFF系统中旁瓣抑制技术应用原理敌我识别（Identification Friend orFoe，IFF）系统，是采用二次雷达(SSR)工作原理，利用密码问答实现敌我属性、类型等识别的一种手段小论文敌我识别系统通常是由询问机和应答机两部分组成其中，询问机是由固态发射机、编码调制器、接收机、本振、收/发公用天线等组成；应答机是由固态发射机、视频处理器、解码/编码器、调制器、收/发公用天线等组成[3]如图1所示图1 询问机和应答机原理图一般询问机和应答机可分开或组合在一起设置，IFF系统可通过询问机和应答机相对应的关系，获得敌我识别信息，这些信息可在雷达显示器的目标上附加标志表示由于敌我识别系统中的询问机属于二次雷达的工作方式，他的作用距离与发射功率成二次方根关系，不像一次雷达那样是成四次方根关系[2]因此，询问机旁瓣引起应答机应答的可能性比一次雷达大得多尤其是当目标与询问机靠得比较近时 ,询问机的各旁瓣都可能会引起应答 ,显示器上目标的识别标志将变成多个，于是，就会产生所谓的“绕环”效应 ,从而造成方位精度及分辨力降低，增加了干扰。

这种由于响应旁瓣而引起的应答或识别称为旁瓣干扰，针对这种情况，IFF系统采用了旁瓣抑制技术2 IFF系统中旁瓣抑制抗干扰方法对于敌我识别系统而言仿真，询问天线设计还要求具有极强的指向性因为天线辐射出的能量主要集中在一个方向上，所以这个方向所形成的天线波束即为天线的主波束天线辐射出的能量通常是沿着天线的对称轴，大部分信号功率沿此方向发射出去或大部分有用信号由此方向接收进来这里要求主波束越窄越好但是，除主波束外，天线在其他方向上也有较低的能量辐射，于是我们把在这些方向上所形成的天线波束称为天线的旁瓣，如图2所示的为归一化的辛格型天线方向图图2 天线波束示意图对于询问机的发射天线，天线的旁瓣不但分散了功率，而且还使得不必被询问的应答机也收到了询问，从而造成了多点应答干扰另一方面，对于询问机的接收天线来讲，当主波束切割目标收到应答信号时，询问机译出应答码，并送到雷达终端，也就是在雷达显示器上形成一个标志当询问机天线随雷达天线不断旋转，并在主波束指向另一个方向时，如果此时旁瓣指向该目标，即使旁瓣增益比主瓣低得多，只要旁瓣上的能量能够使应答机解出询问码仿真，也容易造成旁瓣干扰[4]因此，我们将根据技术协议要求，对IFF采取多对单研究，并使用旁瓣抑制技术来分析IFF系统的抗干扰性能小论文。

2.1发射旁瓣抑制的方法介绍针对以上的情况，下面我们来介绍发射旁瓣抑制的方法发射旁瓣抑制就是将询问机的天线方向图设计成三个独特的波束形状，即和波束、差波束与抑制波束和波束、差波束与抑制波束的波形如图3、图4、图5所示图3 和波束波形图4 差波束波形 图5 抑制波束波形图6发射旁瓣抑制波形具体的方法是：当询问机通过和波束（图3）发射询问信号P1、P3（图6）时，可同时通过另一天线发射抑制波束（图5），其抑制脉冲信号为P2由于P2比P1延迟2，而且抑制信号与询问信号间有着严格的时间关系，可使应答机接收信号后能将其准确地区分开来加之，抑制波束在和波束的主波束以外，比旁瓣高，因此在应答机收到的信号中，如果抑制脉冲信号高于询问信号一定幅度，那么此时应答机一定处于询问天线的旁瓣中，于是应答机应不作应答，从而达到消除旁瓣干扰的目的[5]2.2 接收旁瓣抑制方法的介绍在敌我识别系统中，接收旁瓣抑制仍是采用和、差接收天线，为了使其差波束方向图在和波束主瓣外能覆盖旁瓣仿真，我们可以通过比较询问机和、差波束接收到的信号幅度来进行旁瓣抑制如果差波束接收到的信号比和波束接收到的信号强，那么应答目标应处于和波束旁瓣内，询问机就不会给予处理，那也就可以消除干扰 [6]。

其设计流程如图7所示图7 接收旁瓣抑制设计流程3仿真过程及结果分析干扰信号、噪声信号和回波信号要经过天线方向图的调制进入接收机假设干扰源不动，天线转动到不同的角度，信号被放大的幅度不同，而且主天线的主瓣能够接收干扰信号、噪声信号和回波信号这里，旁瓣抑制天线方向图采用单脉冲天线方向图，如图8所示图8 单脉冲天线方向图① 对采用旁瓣抑制抗干扰措施的询问接收机对抗阻塞式致盲干扰效果旁瓣抑制措施主要是对异步窜扰和非异步干扰进行抑制，避免接收机接收旁瓣信号的一种措施阻塞式致盲干扰的多对单本质上是多个干扰信号的叠加，即多部干扰机会增大干扰信号的功率，而对信号形式没有影响，采用旁瓣抑制之后，只是阻止了来自旁瓣的干扰信号进入，而来自旁瓣的干扰信号功率一般比来自主瓣的干扰信号功率小的多，故这里不做专门仿真② 对采用旁瓣抑制抗干扰措施的询问接收机对抗伪应答脉冲压制干扰效果在无旁瓣抑制措施时，伪应答脉冲可混入主瓣的应答信号之中，造成解码错误如图9所示 图9 模式3/A无旁瓣抑制时询问机 图10 模式S无旁瓣抑制时询问机接收的应答信号波形接收的应答信号波形由图9、10可清楚看到，旁瓣伪应答脉冲进入接收机仿真，这势必会对应答信号的解码造成影响小论文。

当进行旁瓣抑制之后，由旁瓣进入的伪应答信号被接收机过滤掉，阻止其进入信号处理程序，这样只有主瓣信号才能进入信号处理程序，降低了旁瓣的干扰如图11、12所示 图11 旁瓣抑制后询问图12 旁瓣抑制后询问机接收信号波形（3/A模式）接收信号波形（S模式）由上述分析可知，询问接收机实施旁瓣抑制抗干扰措施后，可有效的消除旁瓣干扰，除非干扰信号进入主瓣，否则对询问机会失去干扰效果③ 对采用旁瓣抑制抗干扰措施的应答接收机对抗伪询问脉冲压制干扰效果采用旁瓣抑制措施后，由旁瓣进入的伪询问信号经幅度判别后不会进入信号处理过程，因此缩短了应答机占据的时间其仿真结果如下表所示，仿真参数如下：干扰强度20000次/秒，最大容量1500次/秒，询问频率400次/秒表1 旁瓣抑制抗干扰措施下应答机应答次数询问信号模式无干扰措施应答次数旁瓣抑制应答次数12930231303/A292942930S2930由表1可知，对应答机伪询问脉冲压制干扰，旁瓣抑制不能提高应答机的应答次数，这是因为干扰机的干扰强度过大，会持续对应答机进行干扰，使应答机一直处于旁瓣抑制状态仿真，而不能正常工作当IFF系统采用旁瓣抑制抗干扰技术后，可有效抵抗来自旁瓣的干扰信号，消除窜扰，异步干扰。

4 结束语通过仿真的结果与我们分析的结论来看，在采用一定的技术方法的基础上，用旁瓣抑制系统可消除来自旁瓣的连续波干扰和脉冲干扰，使雷达敌我识别系统中的旁瓣抗干扰系统得以简化旁瓣询问压制干扰针对应答机的询问旁瓣抑制技术实施了重大的突破，是一种对付 IFF系统较为有效的、简单的、可行的干扰方式，在工程实现上应该不存在大的问题而其中所使用到的高密度旁瓣询问压制技术，不仅降低了应答机对正常询问信号的回答概率，也从一定程度上影响了 IFF系统的正常识别，以较低的代价实现了战术目的参考文献：[1]钱眺.IFF信号的分析与识别研究[J].雷达与对抗,2008,3:45~48[2]郭慧峰.基于旁瓣抑制的雷达敌我识别干扰技术[J].火控雷达技术,2009.6 ,38(2):19~24[3]修小林时宏伟等.对雷达敌我识别系统中若干问题的研究[J]. 电讯技术，2003，Vol.43，No.1.：53～55[4]白渭雄旁瓣干扰对抗技术研究[J] 系统工程与电子技术2009.1, 3l(1): 86-90[5]张平定,王睿.一种新的天线旁瓣对消抗干扰技术的实现[J].现代雷达,2002,3:81-82.[6]胡可欣,胡爱明.自适应旁瓣对消在雷达中的应用[J].火控雷达技术,2006,6:42-44.-全文完-。